湖北省孝感市部分重点高中2024-2025学年高二下学期7月期末试卷 物理（含解析）

这是一份湖北省孝感市部分重点高中2024-2025学年高二下学期7月期末试卷 物理（含解析），共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．如图所示，一质量m2=0.25 kg的平顶小车，车顶右端放一质量m3=0.30 kg的小物体，小物体可视为质点，与车顶之间的动摩擦因数μ=0.45，小车静止在光滑的水平轨道上。现有一质量m1=0.05 kg的子弹以水平速度v0=18 m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短。若使小物体不从车顶上滑落，g取10 m/s2。下列分析正确的是（ ）
A．小物体在小车上相对小车滑行的时间为1 s
B．最后小物体与小车的共同速度为3 m/s
C．小车的最小长度为1.0 m
D．小车对小物体的摩擦力的冲量为0.45 N·s
2．如图所示是双缝干涉的实验装置，使用波长为600nm的橙色光照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P的上方的P1处出现第一条亮纹中心，现换用波长为400nm的紫色光照射单缝S，则（ ）
A．P和P1处都为亮条纹
B．P和P1处都为暗条纹
C．P处是亮条纹，P1处是暗条纹
D．P处是暗条纹，P1处是亮条纹
3．磁敏元件在越来越多的电子产品中被使用，市场上看到的带皮套的智能手机就是使用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制的，当打开皮套，磁体远离霍尔元件，手机屏幕亮；当合上皮套，磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，手机进入省电模式。如图所示，一块宽度为、长为、厚度为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入水平向右大小为的电流时，当手机套合上时元件处于垂直于上表面、方向向上且磁感应强度大小为的匀强磁场中，于是元件的前、后表面产生稳定电势差；以此来控制屏幕熄灭，则下列说法正确的是（ ）
A．前表面的电势比后表面的电势高
B．自由电子所受洛伦兹力的大小为
C．用这种霍尔元件探测某空间的磁场时，霍尔元件的摆放方向对无影响
D．若该元件单位体积内的自由电子个数为，则发生霍尔效应时，元件前后表面的电势差为
4．在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，电流计G可视为理想电表，先将开关S置于a处，待电路稳定后将开关S移至b处同时开始计时，电感线圈L和电容器C组成振荡电路，其振荡周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．开关S刚移至b处，电流计G中将有从左向右的电流经过
B．过程中，电容器C放电，电容减小
C．时刻，电感线圈L中磁场能最大
D．过程中，电流计G的读数逐渐变大
5．如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B′（过程Ⅱ）。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于（ ）
A．B．C．D．2
6．如图所示是一定质量理想气体状态由A依次经过B、C到D变化的图像，对应的转换图像中可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
7．下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子
C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著
D．大量光子的行为往往显示出粒子性
二、多选题
8．两列振幅相等、波长均为、周期均为T的简谐横波沿同一绳子相向传播，若两列波均由一次全振动产生，t=0时刻的波形如图1所示，此时两列波相距，则（ ）
A．时，波形如图2甲所示
B．时，波形如图2乙所示
C．时，波形如图2丙所示
D．时，波形如图2丁所示
9．如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )
A．经过最高点时，三个小球的速度相等
B．经过最高点时，甲球的速度最小
C．甲球的释放位置比乙球的高
D．运动过程中三个小球的机械能均保持不变
10．我国首艘攻击核潜艇，其核反应堆采用的燃料是铀235，用一个动能约为0.025eV的中子（慢中子）轰击铀235，生成不稳定的铀236，从而再裂变为钡144和氪89，同时放出能量和3个快中子，而快中子不利于铀235的裂变。为了能使裂变反应继续下去，需要将反应中放出的快中子减速，从而使生成的中子继续撞击其它铀235。有一种减速的方法是使用石墨（碳12）作减速剂，假设中子与碳原子的碰撞是对心弹性碰撞，则（ ）

A．该反应的核反应方程式为
B．一个速度为v0的快中子与静止的碳原子碰撞一次后，快中子的速度大小约为
C．一个动能为的快中子与静止的碳原子碰撞一次后，快中子的动能约为1.25MeV
D．若一个动能为E0的快中子每次均与静止的碳原子碰撞，碰撞n次后的动能En为
三、实验题
11．某研究性学习小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中（实验装置如图甲所示），已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为l，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图乙所示）。
(1)从乙图可知，摆球的直径为d= mm；
(2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g= ；
(3)（多选）实验结束后，同学们在讨论如何能够提高测量结果的精确度时，提出了以下建议，其中可行的是 。
A．尽可能选择细、轻且不易伸长的线作为摆线
B．当单摆经过最高位置时开始计时
C．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的
D．测量多组周期T和摆长L，作T 2﹣L关系图像来处理数据
(4)某同学根据实验中测得的数据，画出T 2﹣L图像如图丙所示，取π=3.14，根据图像，可求得当地的重力加速度大小为 m/s2（保留3位有效数字）。
(5)实验中，该同学测量摆长使用绳长，而非悬点到摆球重心之间的距离，这对重力加速度测量结果的影响是：测量值 真实值。（填“>”“=”或“h的区域后做匀速圆周运动，再从C点离开y>h区域，最后从x轴上的N点离开第一象限。
由O→A匀速运动的位移为
其运动时间
由
得
油滴从A→C做圆周运动的时间为
由对称性知，从C→N的时间
t3＝t1
故油滴在第一象限运动的总时间
t＝t1＋t2＋t3＝2×0.1s＋0.628s＝0.828s
14．（1）ax = 20m/s2，ay = 10m/s2；（2）B = 0.2T，Q = 0.4J；（3）X = 1.1m
【详解】（1）ab边进入磁场前，对线框进行受力分析，在水平方向有
max = Fcsθ
代入数据有
ax = 20m/s2
在竖直方向有
may = Fsinθ - mg
代入数据有
ay = 10m/s2
（2）ab边进入磁场开始，ab边在竖直方向切割磁感线；ad边和bc边的上部分也开始进入磁场，且在水平方向切割磁感线。但ad和bc边的上部分产生的感应电动势相互抵消，则整个回路的电源为ab，根据右手定则可知回路的电流为adcba，则ab边进入磁场开始，ab边受到的安培力竖直向下，ad边的上部分受到的安培力水平向右，bc边的上部分受到的安培力水平向左，则ad边和bc边的上部分受到的安培力相互抵消，故线框abcd受到的安培力的合力为ab边受到的竖直向下的安培力。由题知，线框从ab边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动，有
Fsinθ - mg - BIL = 0
E = BLvy
vy2 = 2ayL
联立有
B = 0.2T
由题知，从ab边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。则线框进入磁场的整个过程中，线框受到的安培力为恒力，则有
Q = W安 = BILy
y = L
Fsinθ - mg = BIL
联立解得
Q = 0.4J
（3）线框从开始运动到进入磁场的整个过程中所用的时间为
vy = ayt1
L = vyt2
t = t1 + t2
联立解得
t = 0.3s
由（2）分析可知线框在水平方向一直做匀加速直线运动，则在水平方向有
则磁场区域的水平宽度
X = x + L = 1.1m
15．(1)4.0×1012 ， 9.6×10－20 J
(2)0.66 μm
【详解】（1）由图可知，最大光电流为0.64μA，则每秒钟阴极发射的光电子数
由图可知，发生光电效应时的截止电压是0.6V，所以光电子的最大初动能
（2）根据光电效应方程得
又
代入数据得题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
C
B
A
C
BD
CD
ACD